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测量与监视继电器
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HMP2-TQR.22同期继电器


该继电器用于两端供电线路的同期并网控制、自动重合闸控制、备用电源自投控制回路中,用来检测并网断路器两端电压的频率、相位、压差是否符合双电源并网条件。 该继电器功能完全替代老式DT-1、DT-13、BT-1、TQ-100等系列全型号产品,一只产品通过设定适应不同电压配对要求,无需一一对应具体规格,一只通用。

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HMP2-TQR.22同期继电器

一、应用范围

该继电器用于两端供电线路的同期并网控制、自动重合闸控制、备用电源自投控制回路中,用来检测并网断路器两端电压的频率、相位、压差是否符合双电源并网条件。

该继电器功能完全替代老式DT-1DT-13BT-1TQ-100等系列全型号产品,一只产品通过设定适应不同电压配对要求,无需一一对应具体规格,一只通用。

二、产品特点

1、数字化同期继电器

产品采用M3核的ARM微控制器为核心控制器件,硬件标准化,功能软件化。

2、国际流行的DIN导轨安装同期继电器

35mm标准导轨安装,体积极小,快速安装,不用开孔,节约空间,方便维护,简化成套工序。

3、节能环保的同期继电器

采用国际先进高效率开关电源,整机功耗不超过2W,绿色高效。

4、国内外通用频率同期继电器

采用45-65HZ跟频技术,辅助频差判据,产品通用于全球电网50/60HZ系统。

5、功能更全面的同期继电器

继电器利用强大处理能力的CPU,不仅实现相角差判据,还增加了压差判据和频差判据,保证继电器在同频、同相、同压情况下允许并列,提高了可靠性,不误动,不拒动。

6、灵活适用的同期继电器

相角差范围、频差范围、压差范围、电压采样规格分别可设置,为用户提供灵活的选择性,适应不同工程不同应用的场合。

7、紧跟时代的同期继电器

设计采用流行智能控制器方案,元件紧跟时代潮流,全表贴生产工艺,不发热,节能环保,美观耐用,寿命长。

三、硬件原理描述


1、电压检测回路

通过隔离电压互感器实现两侧电源采样隔离,将PT二次电压30V、60V、100V或低压系统电压127,220V转换成CPU可接受的弱电信号进行数字化采样。

2、辅助电源回路

采用高效开关电源输入电压12-240V AC/DC 适用全球控制电源,产生CPU和继电器用的稳定的12V和3.3V电压。

3、主控CPU

采用M3核的ARM9主控芯片,实现采样、计算、逻辑运算和I/O控制功能。

4、人机交互

采用四个给定,分别为:

 

电压档位选择

相位差设定

电压差设定

频率差设定

 

电压档位选择旋钮采用档位电位器,分90、120、130、160、200、254、440七档;档位含义说明见下表:

档位标识

系统PT二次电压

发电PT二次电压

说明

90

US=60V

UF=30V

系统侧跟发电侧只是为了说明问题,实际使用时US对应S1,S2端子,UF对应F1,F2端子,根据实际电压对应接入即可。

120

US=60V

UF=60V

130

US=100V

UF=30V

160

US=100V

UF=60V

200

US=100V

UF=100V

254

US=127V

UF=127V

440

US=220V

UF=220V

 

相位差设定旋钮采用连续可调电位器,全量程对应0-40度角差,刻度标识0、10、20、40;直接显示相位差定值。

 

电压差设定旋钮采用连续可调电位器,全量程对应0%-10%电压差,刻度标识012345678910;计算时以US电压为基准,两侧电压差值的绝对值除以US的值为压差百分比。

 

频率差设定旋钮采用连续可调电位器,全量程对应0-0.2HZ频率差,刻度标识00.10.2;直接显示频率差定值。

 

采用三个指示灯,分别为运行灯、状态1、状态2

运行灯采用绿色,正常运行时秒闪,代表程序正常运行,灭或常亮或闪烁不正常均为继电器内部故障状态。

 

状态1灯采用黄色,用来指示US的状态,灭表示US没有电压输入,快闪表示输入电压频率异常(不在45-65HZ内),电压过高过低,秒闪表示输入电压频率在正常范围内(45-65HZ),电压没有超出过欠压范围,常亮代表,与UF电压达到频差小于设定,压差小于设定,相位差小于设定的状态。

 

状态2灯采用黄色,用来指示UF的状态,灭表示UF没有电压输入,快闪表示输入电压频率异常(不在45-65HZ内),电压过高过低;秒闪表示输入电压频率在正常范围内(45-65HZ),电压没有超出过欠压范围;常亮代表,与US电压达到频差小于设定,压差小于设定,相位差小于设定的状态。

5、动作继电器

采用美国泰科继电器,两组转换点输出。

继电器只有在同压(压差小于设定)、同频(频差小于设定)、同相(相位差小于设定)时不动作,两侧无压时不动作,其它状态保持动作状态。

四、软件原理说明

1、继电器动作原理


2、其它判据说明

A、无压判据==额定电压的30%,有(低)压判据==额定电压的70%,过压判据==额定电压的120%;并网条件仅在额定电压的70%-120%之间判断,其它状态继电器置动作态。

B、频率正常范围==45-65HZ;并网条件仅在45-65HZ频率范围内判断,其它范围状态继电器置动作态。

C、两侧额定电压不同时,低的额定电压乘以系数变成与高额定电压相等的值再进行比较运算;如US侧额定电压=100VUF侧额定电压=60V,计算时UF侧电压乘以100/60的结果与UF侧实际采样值进行计算比较。

D、两侧无压,继电器不动作。

五、主要技术参数

1、环境基准条件

环境温度:20±2

相对湿度:45%~75%

大气压力:86~106KPa

2、正常使用条件

环境温度:-10~+50

相对湿度:不大于90%

大气压力:86~110KPa

储存和运输过程中的极限温度:-20~+70

海拔高度:不大于2500

使用环境的周围介质无爆炸危险,不含有腐蚀性气体,所含导电尘埃的浓度不应使绝缘水平降到允许极限值以下。

可靠的辅助工作电源。

3、额定参数

额定交流电压:30V,60V,100V,127V,220V

额定频率:5060HZ

辅助电源范围:12-240V AC/DC  85%~120%

4、特性参数

项目

整定范围

整定误差

重复误差

变差

滞回系数

相角差

0-40

1%

0.1%

0.2%

3%

频率差

0-0.2HZ

1%

0.1%

0.2%

3%

电压差

0-10%

1%

0.1%

0.2%

3%

动作时间不大于50ms,返回时间不大于30ms;

5、功耗

交流电压回路在额定电压下每回路不大于0.5VA

辅助电源回路继电器动作时功耗不大于1W

6、触点容量

长期接通5A

直流不大于250V感性负荷下断开容量不小于50W;阴性不小于150W;交流250V以下,负载1200VA

7、交流电压回路过载能力:1.2倍额定电压下常期运行。

8、绝缘电阻:符合DL478-2015《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》

9、绝缘耐压:不同回路间2KV@1min;同组触点间1KV@1min;无击穿或闪络。

10、抗干扰性能:符合GB/T14598相关要求。

11、电气寿命:额定负荷下5000

12、机械寿命:空载状态下10万次

六、接线图及端子定义



八、调试方法

1、继电器加辅助电源,继电器运行灯秒闪,状态灯全灭,继电器触点不动。

2、US侧缓慢加入电压50HZ45-65HZ),超过30%额定值时,状态灯1快闪,继电器触点动作,超过70%,状态灯1,秒闪,超过120%状态灯1快闪,调节US侧电压到100%额定值,改变频率,低于45HZ高于65HZ时,状态灯1快闪,调回频率到50HZ,相位0度。

3、UF侧缓慢加入电压50HZ45-65HZ)相位60度,超过30%额定值时,状态灯2快闪,超过70%,状态灯2,秒闪,超过120%状态灯2快闪,调节UF侧电压到100%额定值,改变频率,低于45HZ高于65HZ时,状态灯2快闪,调回频率到50HZ

4、将相位差整定在最大40度,调节UF电压相位,继电器应在-40度到40度之间不动作,40度到320度之间动作。在角差范围内,状态灯1和状态灯2常亮显示。调节相位差给定,重复调节相位,验证相差精度。相差调试完,将相差设定在最大40度,UF电压相位调到0度。

5、将压差定值整定在最大10%,调节UF电压大小,观察状态灯进入秒闪同时继电器动作时,UFUS的差值除以US值,应等于设定值。整定其它压差值,重复上述方法,验证精度。压差定值调试完,将压差设定在最大10%UF调节到额定电压,0度。

6、将频率差定值整定在最大0.2HZ,调节UF电压频率,观察状态灯进入秒闪同时继电器动作时,UF的频率与US频率差值,应等于设定值。整定其它频差值,重复上述方法,验证精度。频差调试完,将频差设定在最大0.2HZUF电压频率调到50HZ


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